Přenos virů žloutenky řepy pomocí mšice broskvoňové

Petra Nora Stejskalová

Bakalářská práce

Transmission of beet yellows viruses by the peach aphid

Anotace:

Souhrn Virové choroby patří mezi významné faktory ovlivňující zdravotní stav a produkci zemědělských plodin. U cukrové řepy představují závažný problém zejména viry způsobující virové žloutenky řepy, mezi které patří virus žloutenky řepy (Closterovirus flavibetae), virus mírného žloutnutí řepy (Polerovirus BMYV) a virus chlorózy řepy (Polerovirus BCHV). Tyto viry jsou přenášeny hmyzími vektory, konkrétně mšicemi. Jedním z nejvýznamnějších přenašečů je mšice broskvoňová (Myzus persicae), která je schopna přenášet velké množství i dalších rostlinných virů, které se pak kvůli její specifické reprodukci mohou rychle šířit v porostech hostitelských rostlin. Cílem bakalářské práce bylo studium přenosu virů žloutenky řepy pomocí mšice broskvoňové a ověření možnosti detekce těchto virů ve vektorech i v infikovaných rostlinách pomocí molekulárně genetických metod. Pokus byl realizován ve skleníkových podmínkách. Do experimentu bylo zařazeno několik odrůd řepy, přičemž podstatnou část tvořily zahradnické odrůdy salátové řepy, konkrétně červená salátová řepa, odrůda Forono a odrůda Kahira. Tyto odrůdy se mezi sebou liší například tvarem bulvy, dobou zrání a využitím v potravinářství, a proto představovaly vhodný model pro sledování reakce různých genotypů na virovou infekci. Rostliny byly vysety do pěstebních nádob ve skleníku katedry ochrany rostlin a po dosažení odpovídající růstové fáze byly infikovány viry žloutenky řepy, konkrétně virem žloutenky řepy a virem chlorózy řepy. Zařazení viru mírného žloutnutí do experimentu nebylo možné z důvodu jeho nedostupnosti na pracovišti v době realizace pokusů. Inokulace proběhla pomocí vironosných jedinců mšice broskvoňové. Pro potvrzení přítomnosti virových patogenů byly nejprve z hmyzích jedinců a následně i z inokulovaných rostlin izolovány nukleové kyseliny a poté byla provedena detekce virů pomocí metody RT-PCR. Tyto molekulárně genetické postupy umožňují spolehlivou identifikaci virové RNA i při nízké koncentraci patogenu. Přítomnost obou virů byla v mšicích potvrzena pomocí RT-PCR, což doložilo, že hmyzí jedinci byli vironosní. Úspěšný přenos obou virů na všechny testované odrůdy řep byl následně prokázán opět metodou RT-PCR, která potvrdila přítomnost obou virů ve všech testovaných odrůdách. Po inokulaci byly rostliny po celou dobu experimentu sledovány i z hlediska výskytu symptomů typických pro virové žloutenky řepy, avšak u zahradnických (salátových) odrůd se během sledování žádné příznaky neprojevily. U vybraných zahradnických odrůd byla potvrzena přítomnost obou virů; rostliny přitom zůstávaly bez příznaků, což zřejmě svědčí o určité míře tolerance. Závěr je však nutné interpretovat opatrně, protože sledování nepokrývalo celou vegetační dobu a dopady infekce se mohly projevit až na výnosu či kvalitě bulvy. Získané výsledky přispívají k lepšímu pochopení mechanismu přenosu virů žloutenky řepy prostřednictvím mšice broskvoňové a zároveň potvrzují význam molekulárních metod při studiu rostlinných virů a jejich vektorů.

Abstract:

Summary Viral diseases represent important factors affecting the health status and yield of agricultural crops. In sugar beet, viruses causing beet yellows are of particular importance, including Beet yellows virus (Closterovirus flavibetae), Beet mild yellowing virus (Polerovirus BMYV), and Beet chlorosis virus (Polerovirus BCHV). These viruses are transmitted by insect vectors, specifically aphids. One of the most important vectors is the green peach aphid (Myzus persicae), which is capable of transmitting a wide range of plant viruses and, due to its specific reproductive strategy, can rapidly spread within host plant stands. The aim of this bachelor thesis was to study the transmission of beet yellows viruses by the green peach aphid and to verify the possibility of detecting these viruses in both, vectors and infected plants using molecular methods. The experiment was conducted under greenhouse conditions. Several beet varieties were included, with a particular focus on horticultural table beet varieties, namely red table beet, Forono and Kahira cultivars. These cultivars differ in root shape, maturation period, and their use in food production, making them suitable models for evaluating the response of different genotypes to viral infection. Plants were sown in cultivation containers in a greenhouse at the Department of Plant Protection. After reaching the appropriate growth stage, they were prepared for infection with Beet yellows virus and Beet chlorosis virus. Beet mild yellowing virus was not included due to its unavailability at the time of the experiment. Inoculation was carried out using viruliferous individuals of the green peach aphid. After inoculation, plants were monitored for several weeks for the appearance of symptoms typical of beet yellows; however, no visible symptoms were observed during the experimental period. To confirm the presence of viral pathogens, nucleic acids were isolated from aphids and subsequently from inoculated plants, and virus detection was performed using RT-PCR. These molecular methods allow reliable identification of viral RNA even at low concentrations. The presence of both viruses was confirmed in aphids by RT-PCR, indicating that the individuals were viruliferous and capable of virus transmission. Successful transmission of both viruses to all tested beet cultivars was subsequently confirmed using the same method. Despite this, no symptoms were observed in the horticultural (table beet) varieties throughout the monitoring period. Based on these results, it can be assumed that the tested horticultural varieties were infected but may exhibit tolerance to both pathogens. However, this conclusion cannot be considered definitive, as the plants were not observed throughout the entire growing season and potential effects of infection may only become evident in yield or root quality. The obtained results contribute to a better understanding of the transmission mechanisms of beet yellows viruses by the green peach aphid and confirm the importance of molecular methods in the study of plant viruses and their vectors.

Klíčová slova

BChV, BYV, BMYV, Myzus persicae, RT-PCR

Keywords

BCHV, BYV, BMYV, Myzus persicae, RT-PCR

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 27. 4. 2026

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 25. 5. 2026
• Vedoucí: Ing. Lenka Grimová, Ph.D.
• Oponent: Jaroslav Salava, externi

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Bakalářský studijní program:
Zahradnictví